Yüksek yapılar
Yüksek yapılar

Yüksek yapılar, P-delta davranışı ve kısa yapılar arasındaki farklar

Yüksek yapıların en/boy oranının önemi aynı yatay yükler altında kısa ve yüksek yapıların karşılaştırılmasıyla daha iyi anlaşılabilir. Kısa yapılar daha yüksek en/boy oranına sahip olduğundan, kayma deformasyonlarına bağlı global bir şekil değiştirme sergiler. Her ne kadar yapısal elemanların lokal deformasyonları eğilmeye çalışsa da, yapının global davranışına katkısında kesme etkilidir. Yüksek yapılar ise, tam tersine, daha yüksek en/boy oranına sahip olmalarından dolayı daha büyük momentlere maruz kalırlar. Meydana gelen bu momentlere karşı koymak için kolonların eksenel kısalma ve uzamasından kaynaklanan eğilme deformasyonları oluşur. Dolayısıyla, kısa yapılara nazaran yüksek yapılarda eğilmenin global şekil değiştirmeye katkısı daha fazladır. Artan eğilme davranışı ile beraber, yüksek yapıların lokal ve global davranışı arasında sapma meydana gelebilir.

Kısa yapılarda baskın olan, kayma deformasyonları altında lokal kayma kat dönmesine bağlı olan davranıştır. Yüksek yapılarda ise, kesme davranışına eğilme davranışının eklenmesiyle, lokal deformasyon davranışı kat deformasyonunu önemli derecede geçebilmektedir veya çok altında kalabilmektedir. Birçok elemanda ötelenmeler, hasarın, dayanımın ve kapasitenin önemli bir ölçüsüdür.

Yüksek yapılar kısa olanlara göre daha uzun hâkim periyoda sahiptirler. TBI de hakim periyodu 1,0 saniyenin üzerinde olan yapılar yüksek yapı sınıfında kabul edilmektedir. Bir yapının yüksekliğinin arttırılması o yapının yanal ötelenmesinde payı olan kolonların katılımından gelen konsol hareketini arttırır. Yüksek yapılar ayrıca önemli titreşimlere karşı yüksek mod etkileri gösterirler. Bir yapının titreşim altında yapacağı deplasmanın çözümü normal mod şekillerinin süperpozisyonu (birleştirilmesi) ile belirlenebilir.

Yüksek modun yapının tepkisine katkısı kütle katılım faktörü ile ölçülmektedir. Bir mod için daha yüksek kütle katılımı, o modun yapının tepkisini ölçmede daha etkin olduğunu göstermektedir. Sonuç olarak, yüksek yapılar için yer hareketinin, hâkim periyod yerine, bir periyod aralığını göz önüne almak, önem arz etmektedir.

Yüksek yapılarda, yanal ötelenme ve düşey yüklerin birleşmesiyle oluşan ikinci mertebe etkileri de (P-delta) davranışta etkin rol oynamaktadır. Yüksek yapılar, daha esnek olduklarından ve kısa yapılara göre yapısal elemanları daha fazla yük taşıdığından ikinci mertebe momentleri etkili olmaktadır. Bu etkiler, taban kesme kuvvetini, kat momentlerini veya kolon eksenel kuvvetlerini büyütmekte, dolayısıyla tasarım ve sismik değerlendirmede göz önüne alınması gerektiği açıktır. P-delta etkisi özellikle yapının stabilitesini belirlemek ve göçmeden kaçınmak için kritik bir hal almaktadır. Alt katlar üst katlardan gelen bütün yükleri aldığından bu etkiye karşı daha hassasiyet göstermektedir. Ayrıca, aşırı ötelenme yapan herhangi bir kat da bu etkiye karşı duyarlıdır. İç kuvvetlerin ve yer hareketinin düşey bileşeninin etkileşimi az katlı yapıların sismik analizlerinde bazen önemsiz kabul edilir, ancak yüksek yapılarda yer hareketinin büyük düşey enerji içerdiğinde P-delta etkilerinden dolayı bu kabulün geçersiz olabileceği bilinmelidir.

Yazar

Volkan Atabey

430 Yazı

Yüksek İnşaat Mühendisi ve B sınıfı iş güvenliği uzmanıdır. 2014 yılında Yapı Öğretmenliği bölümünü bitirdi. Çift anadal olmak üzere İnşaat Mühendisliği ve İş Güvenliği yüksek lisans programlarından 2018 yılında mezun oldu. 2019'da B sınıfı iş güvenliği uzmanlığı belgesine hak kazandı. 2020 yılında İnşaat mühendisliği lisans tamamlama ile mühendis ünvanını aldı.
Tüm yazılar

Yorum Yap / Soru Sor

E-posta adresiniz sadece editör ile paylaşılıyor. Ziyaretçiler göremez. Zorunlu alanlar işaretlendi. * İşareti olan yerleri boş bırakmayın.